10.6　消除对象耦合

代理（Proxy）模式和状态（State）模式都提供一个代理（Surrogate）类。代码与代理类打交道，而做实际工作的类隐藏在代理类背后。当调用代理类中的一个函数时，代理类仅转而去调用实现类中相应的函数。这两种模式是如此相似，从结构上看，可以认为代理模式只是状态模式的一个特例。设想将这两者合理地混合在一起组成一个称为代理（Surrogate）设计模式，这肯定是一个很具有诱惑力的想法，但是这两个模式的内涵（intent）是不一样的。这样做很容易陷入“如果结构相同模式就相同”的思想误区。必须始终关注模式的内涵，从而明确它的功能到底是什么。

基本思想很简单：代理（Surrogate）类派生自一个基类，由平行地派生自同一个基类的一个或多个类提供实际的实现：

当一个代理对象被创建的时候，一个实现对象就分配给了它，代理对象就将函数调用发给实现对象。

从结构上来看，代理模式和状态模式的区别很简单：代理模式只有一个实现类，而状态模式有多个（一个以上）实现。（在GoF中）认为这两种设计模式的应用也不同：代理模式控制对其实现类的访问，而状态模式动态地改变其实现类。然而，如果广义理解“控制对实现类的访问”，则这两个模式似乎是一个连续体的两部分。

10.6.1　代理模式：作为其他对象的前端

如果按照上面的图结构实现代理模式，其实现代码如下：

在某些情况下，类Implementation并不需要与类Proxy具有相同的接口—Proxy类可以任意“订购”（关联）Implementation类并且将函数调用提交给它，这就符合了代理的基本思想（值得注意的是，这种描述和GoF关于代理的定义不一致）。然而，使用共同的接口可以将代理的替代物插入客户代码中—编写客户代码只用来与原对象进行通信，不需对其进行修改以接受代理（这大概是使用代理的关键问题）。此外，通过共同的接口，Implementation被迫实现Proxy需要调用的所有函数。

代理模式与状态模式之间的不同之处在于它们所解决的问题不同。GoF中给出了代理模式的一般用途，描述如下：

1）远程代理（Remote proxy）。为不同地址空间的对象提供代理。通过某些远程对象技术实现。

2）虚拟代理（Virtual proxy）。根据需要提供一种“惰性初始化”方式来创建高代价的对象。

3）保护代理（Protection proxy）。当不愿意客户程序员拥有被代理对象的全部访问权限时，使用保护代理。

4）巧妙引用（Smart reference）。当访问被代理的对象时，增加额外的活动。引用计数（reference counting）就是一个例子：它用来跟踪被代理的某个特定对象被引用的次数，以实现写入时复制（copy-on-write）并且防止对象起别名。^[1]一个更简单的例子就是对特定函数的调用进行计数。

10.6.2　状态模式：改变对象的行为

状态模式产生一个可以改变其类的对象，当发现在大多数或者所有函数中都存在有条件的代码时，这种模式很有用。和代理模式一样，状态模式通过一个前端对象来使用后端实现对象履行其职责。然而，在前端对象生存期期间，状态模式从一个实现对象到另一个实现对象进行切换，以实现对于相同的函数调用产生不同的行为。如果在决定函数该做什么之前在每个函数内部做很多测试，那么这种方法是对实现代码的一种很好的改进。举个例子，在青蛙王子童话中，青蛙王子依照其所处的状态而有不同的行为。现在可以通过测试一个bool变量来实现：

然而，greet（）等任何其他所有函数在执行操作前都必须测试变量isFrog，这样就使代码变得笨拙至极，特别是在系统中加入额外的状态时情况会更加严重。通过将操作委派给状态对象，这种情况就可以改变，代码从而得到了简化。

在这里，将实现类设计为嵌套或者私有并不是必需的，但是如果能做到的话，就会创建出更加清晰的代码。

注意，对状态类的改变将会自动地在所有的代码中进行传播，而不需要编辑这些类来完成改变。

[1]参阅《C++编程思想》第1卷以获得关于引用计数更详细的知识。